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ETロボコン2009 九州地区反省と来年度について

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Academic year: 2021

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(1)

平成24年10月27日 主催:福岡市

実施:NPO法人 九州組込みソフトウェアコンソーシアム(QUEST)

1

(2)

福岡市主催 (NPO法人 QUEST 運営) 2 参加費無料 スケジュール 1. 説明会 :10月27日(土) 13:00-16:00 2. ハード、ソフト教育 :11月17日(土) 13:00-16:00 3. 試走会-1 :12月15日(土) 13:00-16:00 4. 試走会-2 : 1月12日(土) 13:00-16:00 5. 大会 : 1月19日(土) 10:00-16:00 場所:福岡県Ruby・コンテンツ産業振興センター(上記いずれも) 様々な領域で活用される組込みソフトウェアによる制御を、

Project Based Leaningで学びます。 習得技術をロボットの走行制御に応用し、 ECO走行の実装成果を大会で競い合う、 とてもエキサイティングで実践的な組込 みソフトウェア開発講座です。

(3)

温室効果ガス

削減の努力

etc...

背 景

グリーンET技術の台頭

 IT融合、クラウド連携、スマート技術、センサーネットワーク

ET(組込み)技術の重要性の再認識

3 燃費改善 リサイクル技術 バイオ燃料 化石燃料削減 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

環境問題は社会全体に関わる大きな問題

ソフトウェアによる

Ecological な

制御技術が重要に

制御技術

(4)

Ecological なソフトウェア制御を学ぶ

学習を行う場の提供

(C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 4

座学講座

コンテスト

Green ET Challenge2012

グループワークによる制御理論の習得

コンテストによる理論の確認、実体験

(5)

Green ET Challenge の歴史

2009年

(C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 5 水素燃料電池車 ミニ四駆+制御器+計測器 NXT走行体+測定器 NXT走行体

2010年

2011年,2012年

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Green ET Challengeとは

Green ET Challengeとは「 Ecological (Eco)を

観点とした技術者の育成を行う」ものである。

6 新規産業参入、起業 燃料電池と従来エネルギーのハイブリッド 太陽電池利用技術 省エネの方法 省エネ技術の研究・開発(2010~2012) コンテストルール 技術提案 人材育成,パワーアップ!! 色々な発想を持つ技術者を増やす 技術者の技術力向上 情報発信は九州から 組込み技術との融合 プロジェクトの目的 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

Green ET

Challenge !!

技術者の連携、技術力向上、 技術の啓発から新たな分野を 切り開く 福岡発の技術 シーズ確立

(7)

ETロボコンとの比較

Green ET Challenge ETロボコン

目的 プロジェクト型実践演習(PBL) の手法を使って、その成果を 発表できる場を提供すること 組込みソフトウェア開発分野および 同教育分野における若年層および、 初級エンジニアへの分析・設計モデ リングの教育機会を提供すること (ホームページより抜粋) キーワード ・走行体の形状の自由度 →走行体の形状などチーム独自の工夫 を盛り込む余地を与えます ・mruby(軽量ruby) ・モデリング(UML等) ・Lego ・タイムアタック ・難所攻略

走行体 ・ETロボコンキット+ 光距離センサー2個 ・ETロボコンキット (Lego MindStorms NXT)

競技 ・モデル審査なし ・難所攻略 ・低消費電力 ・タイムアタック ・設計審査、性能審査 ・難所攻略 ・タイムアタック 7 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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名前の由来

Green ET Challengeの由来

Green

 低炭素社会  エコロジー  緑豊かな自然をイメージ 

ET

 Embedded Technology  組込み技術  ETからIT融合へ 

Challenge

 上記に対する挑戦 8 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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計測システム 走行システム

Green ET Challenge2012の

ユースケース図

(C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 9 低消費電力で 走行する ブレない走行 PID制御 車輪制御 スタートする 電圧を測定する マーカーを検出 ストップする <include> <include> <include> 競技ポイントを 計算 周回を計算 スタートを 送信 競技情報を 表示 ストップを 送信 運営委員

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競技シーケンス図

(C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 10 運営委員 計測システム 走行体 マーカーを8回検出 n+2 ポイント表示 n+1 Stop 2 Start 3 電圧、マーカ情報 4 電圧、マーカ情報 .電圧、マーカ情報 .電圧、マーカ情報 n 電圧、マーカ情報 1 Start 競技シーケンス

(11)

何を競うのか?

規定周回をクリアする

規定周回:4回(=マーカ検出8回)

 コース内にマーカは2個設置します  8回マーカを検出すると、それぞれの走行体へ STOP命令が出ます  規定時間(2分)をオーバするとリタイアとなります  大きくコースアウトするとリタイアになります  その他リタイアに関する項目があります  リタイアするとそのレースは中止となり、相手側の 勝ちとなります 11 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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何を競うのか?

消費電力の軽減

 ベースとなるDemoプログラムは、わざと消費電力が 多くなるような制御を行っています。  このDemoプログラムを改造する、或いは新規に作成 することで、他チームと消費電力を軽減することを 競います。

競技ポイント

 競技ポイントは、スタートから1秒毎に走行体から PCに送信されてくる電圧値データに対して標準偏差 を計算します。その総積算値を競います。

競技回数

 競技は1チーム2回行います。2回の累積競技ポイント が一番少ないチームが勝利することになります。 12 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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走行体

走行体は Lego Mind Storms NXTを用います

走行体には次のセンサーが搭載されています。

 超音波センサー  Demoプログラムでは使用していません。  利用は自由ですが、対戦相手も利用した場合干渉する恐れがあります。  光センサー  白いマーカを検出するために使います。  光距離センサー(EOPD)x2個  両側の壁との距離を検出するために使います。 

走行体には、次のモータを利用します

 駆動用モータx2個 13 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

(14)

走行体

(C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 14

標準の形状に拘らず下記の条件のもとで自由な

形状でも良いこととします

(15)

制御シーケンスの概要

 PCから走行体の計測器へ無線でスタート信号が送信されます  走行体はSTART信号を受信後、STOP信号を受信まで走り続けます  STOP信号送信のトリガーは以下の条件の何れかで発行されます A) .計測システムの強制STOPボタンを押下する B) .走行体がコースを4周する C) .タイムアウトする  1回目の競技が終了すると、東西のスタートを入れ替えて2回目の レースを行います  2回のレース結果のポイントの和が少ない方を勝ちとします。  競技者は走行体をコース上に置くだけでスタート準備が整います。  終了時は走行体を手で止める必要なく、静止した走行体を撤収します 15 BlueTooth無線通信 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 電圧、マーカー情報 START、STOP 計測 システム

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コース

 低コストで、誰でも作れ、修復が容易で、かさばらない  高さ15cm程度厚さ0.5mm程度の白色プラ板を利用  コースの形状は大会当日に適当に設置  床は会議室にあるようなタイルマットを使い低コストで 試験できるようにする 16 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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攻略

白い壁の中央かやや真ん中の壁よりに走る

 距離が短いほうが電気を食わない 

ぎこちない動作をしない

 左右首を振るような動きを行うと(Demoプロの実装) 消費電力が高いことがわかっている 

急発進・急停車をしない

 これはガソリン車では有効ですが、モータ制御では どうでしょう?ぜひ検証してみてください 

ハイスピードで走る

 競技ポイントは積算値となるので、短時間で走行し たほうが有利です 17 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

(18)

電圧について

8120 8140 8160 8180 8200 8220 8240 8260 8280 8300 8320 1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 GETC2011 電圧の変化 GETC2011 電圧… 18 Start 通路狭くギザギザ走行している例 →電流が多く流れる →電池内部抵抗による電圧の低下が発生 電圧の標準偏差の和を取り ポイントに変換する (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 1周目 2周目

(19)

計測システム

 計測システムは、走行体と無線通信を行い次の機能を持つ  走行体へスタート命令を出す  走行体へストップ命令を出す  走行体の電圧の変化をグラフで表示する  走行体のポイントの変化をグラフと値で表示する  タイムアウト(120秒)を過ぎると強制的にストップ命令を出す  走行体から発信されるスタート地点情報(光sensor)を東西合わせて 8回計測するとその走行体へストップ命令を出す  参加チームの登録機能を有し、BluetoothのSPP用COMポート番号及び チーム名称、BluetoothのPIN番号を管理する  Windows 7上で動作する(XP,Vista,8は未確認)  Mac-OS及びLinuxには対応しない (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 19

(20)

参加資格

高校生以上

 二人以上が望ましいが、一人でも可 

未成年について

 保護者あるいは成年の責任者による参加同意、 および付き添いを必要とします 

学校、企業、など広く参加を募集中

20 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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参加資格

想定している参加者

 エネルギー問題、組込みソフトウェア技術に興味を 持っている方  ソフトウェアで低消費電力に関する問題に対して興味 を抱いている方。 

参加登録料

 無料です 

参加チーム数

 最大10チーム程度を想定していますが参加チーム数に ついては別途決定することがあります 21 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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募集締め切り

提出資料締め切り:

平成25年1月12日(土)

 A3サイズのコンセプトシートをチームごとに提出

大会出場締め切り:

上記と同様

10チームを超えたらその時点で締め切ります。

22 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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競技規約

詳しい説明は(QUESTホームページ上に

近日中に掲載予定の)競技規約をご参照

ください

23 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム

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修正履歴

24 (C)2012 九州組込みソフトウェアコンソーシアム 日付 修正者 内容 備考 2011/9/15 山下 初版 1.0.0 2012/10/26 馬場 2012年版 1.1.0

参照

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